随着信息技术的不断发展，需要能够提供包括话音，数据和多媒体等各种业务的综合业务网络。随之而来的是对网络设备的处理速度和能力的更高要求，因此网络处理器已成为未来发展的趋势。网络处理器与外部MAC的通信依赖于总线接口部件，开发高性能的网络接口部件已成为制约网络处理器器性能的瓶颈。 本论文来源于所在实验室的“高性能网络处理器的研究设计”的项目，主要研究设计网络处理器与外部设备的介质交换接口单元部件。该接口单元的主要功能在于实现获取外部MAC的发送/接收就绪标志；对外部设备的流量控制；多个网络处理器间的通信。主要完成的工作和取得的成果如下：在研究分析了典型商用网络处理器结构并根据网络应用的特点的基础上，得出高性能网络处理器介质交换接口的功能与性能指标需求；着重对介质交换接口单元的的控制模块进行了设计，采用米勒状态机结构设计实现了X-Ready控制总线的指令序列控制器电路；针对高速网络数据处理的要求，设计实现X-Ready总线基于反压机制的流量控制机制；在设计实现的基础上进行了电路仿真与验证，分析结果表明，所设计的电路能够满足系统功能与性能的要求。 本文的研究对网络处理器与外部设备的介质交换接口设计提供了一种实现方式，对于实现高性能的网络处理器总线设计也有较好的参考价值。